일반적으로 나프탈렌은 증류공정을 통해 생산된다. 이전 연구자들이 수행한 공정 시뮬레이션에 따르면 2,3-자일레놀과 벤조티오펜은 나프탈렌과 함께 3원 공비혼합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 두 성분 모두 폐쇄 및 공비 끓는점으로 인해 분리하기가 어렵다. 2,3-자일레놀, 나프탈렌, 벤조티오펜의 끓는점은 각각 217, 218, 220℃이다. 나프탈렌의 모의 추출 증류는 연구 논문에서 거의 논의되지 않는다. 본 연구에서는 Aspen Plus 소프트웨어를 사용하여 나프탈렌에서 벤조티오펜을 제거하는 추출 증류 방법을 제안한다.
본 논문의 주요 목적은 추출 증류법을 이용한 고순도 나프탈렌 증류의 최적화된 설계 및 시뮬레이션을 연구하고 경제성 평가를 수행하는 것이다. 추출 증류법을 사용하여 나프탈렌 분리를 시뮬레이션하기 전에 콜타르에서 나프탈렌을 분리해야 한다. 이 분리과정을 통해 순도 95% 중량의 조 나프탈렌이 생성된다. 62단계와 29단계의 이원 컬럼을 통해 이 공정의 나프탈렌 수율은 간접 순서를 통해 97.6%였다. 이전 연구에서는 95wt%을 얻었습니다. 순도, 직접 순서를 통해 95.5% 수율의 나프탈렌을 얻었다. 동일한 열역학 모델(NRTL)을 사용하면 증류 순서가 다르면 생산량에 영향을 줄 수 있다는 결론이 나온다. 본 연구에서는 이원 증류탑을 통해 1.12 x 106 $/년의 TAC를 얻었다.
엔트레이너 스크리닝은 고순도 나프탈렌의 추출 증류에 가장 적합한 용매를 선택하는 첫 번째 단계이다. 문헌 검토를 통해 방향족 탄화수소 분리에 널리 알려진 sulfolane을 엔트레이너로 선택했다. Aspen Plus 소프트웨어를 통한 유사 이진 테스트를 수행했을 때 sulfolane 사용에 관한 가설은 높은 끓는점과 별개로 점점 더 강력한 것으로 입증되었다. 이 시뮬레이션에서는 실험과 VLE 유사성으로 인해 대체 CHAO-SEA 열역학 모델이 사용되었다.
추출 증류를 통한 고순도 나프탈렌 분리 연구에서 최초로 경제성 분석으로 TAC 값을 수행하였다. 99.3wt% 중량 사양으로 0.52 x 106$/년의 TAC를 얻었다. EDC 및 SRC를 통한 나프탈렌(단계 수 87 및 45). 특정 에너지 비용을 계산하기 위해 Aspen Plus의 Aspen Economic Analyser 도구가 활성화되었다. 전체적으로 3장과 4장에서 얻은 나프탈렌 순도는 99.3wt%, 수율은 91.34%였다. 지금까지 나프탈렌 증류와 관련된 경제성 분석은 발표되지 않았다. 두 TAC 값을 합산하여 총 TAC로 1.64 x 106 $/년을 얻었다.